Watafiti wa VCU wamegundua kichocheo bora cha ubadilishaji wa kaboni dioksidi katika halijoto ya kemikali kuwa asidi ya fomi - ugunduzi ambao unaweza kutoa mkakati mpya wa kukamata kaboni ambao unaweza kupunguzwa kadri dunia inavyokabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa. Wakala muhimu wa kaboni dioksidi angahewa.
"Inajulikana vyema kwamba ukuaji wa haraka wa gesi chafu katika angahewa na athari zake mbaya kwa mazingira ni mojawapo ya changamoto kubwa zinazowakabili wanadamu leo," alisema mwandishi mkuu Dkt. Shiv N. Khanna, Profesa Mstaafu wa Jumuiya ya Madola katika idara ya fizikia katika Kitivo cha Binadamu VCU. "Ubadilishaji wa kichocheo cha CO2 kuwa kemikali muhimu kama vile asidi ya fomi (HCOOH) ni mkakati mbadala wa gharama nafuu wa kupunguza athari mbaya za CO2. Asidi ya fomi ni kioevu chenye sumu kidogo ambacho ni rahisi kusafirisha na kuhifadhi katika halijoto ya kawaida. Inaweza pia kutumika kama kitangulizi cha kemikali chenye thamani kubwa, kibebaji cha hifadhi ya hidrojeni, na mbadala wa mafuta ya visukuku wa siku zijazo."
Hanna na mtafiti wa fizikia wa VCU Dkt. Turbasu Sengupta waligundua kuwa makundi yaliyofungwa ya chalcogenides za metali yanaweza kufanya kazi kama vichocheo vya ubadilishaji wa CO2 katika halijotokemikali kuwa asidi ya fomi. Matokeo yao yameelezewa katika karatasi yenye kichwa "Ubadilishaji wa CO2 kuwa Asidi ya Fomi kwa Kurekebisha Hali za Quantum katika Makundi ya Chalcogenide ya Metali" iliyochapishwa katika Jalada la Mawasiliano la Kemia ya Mazingira.
"Tumeonyesha kwamba, kwa mchanganyiko sahihi wa ligandi, kizuizi cha mmenyuko wa kubadilisha CO2 kuwa asidi ya fomi kinaweza kupunguzwa kwa kiasi kikubwa, na kuharakisha sana uzalishaji wa asidi ya fomi," Hanna alisema. "Kwa hivyo tungesema kwamba vichocheo hivi vinavyodaiwa vinaweza kufanya usanisi wa asidi ya fomi uwe rahisi au uwezekane zaidi. Matumizi ya makundi makubwa yenye maeneo zaidi ya kufungamana na ligandi au kwa kuunganisha ligandi za wafadhili zenye ufanisi zaidi yanaendana na maboresho yetu zaidi katika ubadilishaji wa asidi ya fomi yanaweza kupatikana zaidi ya kile kinachoonyeshwa katika simulizi za kompyuta."
Utafiti huu unajengwa juu ya kazi ya awali ya Hanna inayoonyesha kwamba chaguo sahihi la ligandi linaweza kugeuza kundi kuwa mfadhili mkuu anayetoa elektroni au mpokeaji anayepokea elektroni.
"Sasa tunaonyesha kwamba athari hiyo hiyo ina uwezo mkubwa katika uundaji wa vichocheo kulingana na makundi ya chalcogenide ya chuma," Hanna anasema. "Uwezo wa kutengeneza makundi imara yaliyounganishwa na kudhibiti uwezo wao wa kutoa au kukubali elektroni hufungua uwanja mpya wa uundaji wa vichocheo, kwani athari nyingi za kichocheo hutegemea vichocheo vinavyotoa au kukubali elektroni."
Mmoja wa wanasayansi wa kwanza wa majaribio katika uwanja huo, Dkt. Xavier Roy, Profesa Mshiriki wa Kemia katika Chuo Kikuu cha Columbia, atatembelea VCU mnamo Aprili 7 kwa Kongamano la Majira ya Mchana la Idara ya Fizikia.
"Tutafanya kazi naye ili kuona jinsi tunavyoweza kutengeneza na kutekeleza kichocheo kama hicho kwa kutumia maabara yake ya majaribio," Hanna alisema. "Tayari tumefanya kazi kwa karibu na kundi lake, ambapo walitengeneza aina mpya ya nyenzo za sumaku. Wakati huu atakuwa kichocheo."
Jisajili kwa Jarida la VCU katika newsletter.vcu.edu na upokee hadithi, video, picha, klipu za habari na orodha za matukio zilizochaguliwa kwenye kikasha chako.
Kundi la CoStar Latangaza Dola Milioni 18 kwa VCU Kujenga Kituo cha Sanaa na Ubunifu cha CoStar